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燃料组件稳态回路辐照考验多热工参数耦合特性研究

斯俊平 孙胜 童明炎 卢孟康 雷晋 金帅 王万金

斯俊平, 孙胜, 童明炎, 卢孟康, 雷晋, 金帅, 王万金. 燃料组件稳态回路辐照考验多热工参数耦合特性研究[J]. 核动力工程, 2022, 43(2): 83-88. doi: 10.13832/j.jnpe.2022.02.0083
引用本文: 斯俊平, 孙胜, 童明炎, 卢孟康, 雷晋, 金帅, 王万金. 燃料组件稳态回路辐照考验多热工参数耦合特性研究[J]. 核动力工程, 2022, 43(2): 83-88. doi: 10.13832/j.jnpe.2022.02.0083
Si Junping, Sun Sheng, Tong Mingyan, Lu Mengkang, Lei Jin, Jin Shuai, Wang Wanjin. Study on Coupling Characteristics of Multiple Thermal Parameters during the Fuel Assembly Steady-State Irradiation in the Test Loop[J]. Nuclear Power Engineering, 2022, 43(2): 83-88. doi: 10.13832/j.jnpe.2022.02.0083
Citation: Si Junping, Sun Sheng, Tong Mingyan, Lu Mengkang, Lei Jin, Jin Shuai, Wang Wanjin. Study on Coupling Characteristics of Multiple Thermal Parameters during the Fuel Assembly Steady-State Irradiation in the Test Loop[J]. Nuclear Power Engineering, 2022, 43(2): 83-88. doi: 10.13832/j.jnpe.2022.02.0083

燃料组件稳态回路辐照考验多热工参数耦合特性研究

doi: 10.13832/j.jnpe.2022.02.0083
详细信息
    作者简介:

    斯俊平(1987—),男,副研究员,现主要从事核反应堆燃料及材料辐照试验技术研究,E-mail: sijunping@aliyun.com

  • 中图分类号: TL352

Study on Coupling Characteristics of Multiple Thermal Parameters during the Fuel Assembly Steady-State Irradiation in the Test Loop

  • 摘要: 燃料组件稳态回路辐照考验是研究组件抗辐照性能的关键环节,鉴于回路辐照考验热工参数对试验运行的重要性,本文针对稳态辐照考验回路,结合燃料组件对回路辐照考验热工参数的需求,分析了一次水流量及入口温度发生变化、装置内部存在换热以及不同换热器运行方式下回路系统的关键热工参数耦合特性。研究表明,随着换热器一次水入口温度和流量的下降,主换热器的最大换热功率有明显下降,在严重偏离设计工况下,主换热器换热能力存在不能满足燃料组件辐照运行的风险。同时,辐照装置内部换热对主换热器换热极为不利。在回路运行温度需求较高,而装置内部换热较强情况下,主换热器二次水流量的设计裕量不能低于装置内的热交换比例,且该裕量取值需趋大。两台主换热器并联运行的优势主要体现在较大一次水流量情况,且存在一个较小的一次水流量,使得单台换热器独立运行与两台换热器并联运行时的换热能力一致,低于该流量比例时,两台换热器并联运行时的换热能力反而弱于单台换热器运行。

     

  • 图  1  稳态辐照考验回路示意图

    Figure  1.  Schematic Diagram of the Test Loop for the Steady-State Irradiation

    图  2  燃料组件稳态辐照考验装置结构

    Figure  2.  The Structure of the Irradiation Device During the Fuel Assembly Steady-State Irradiation Test

    图  3  主换热器结构及换热器内一次水和二次水流动情况

    Figure  3.  The Structure of the Main Heat Exchanger and the Flow of Primary and Secondary Water in the Heat Exchanger

    图  4  一次水流量及入口温度变化对主换热器换热功率的影响      

    Figure  4.  The Influence of Primary Water Flow and Inlet Temperature Changes on the Heat Exchange Power of the Main Heat Exchanger

    图  5  装置内部换热对主换热器性能的影响

    Figure  5.  The Effect of Heat Exchange Inside the Device on the Performance of the Main Heat Exchanger

    图  6  同流量下单台换热器运行与两台并联运行的换热能力比较

    Figure  6.  Comparison of the Heat Exchange Capacity Between a Single Heat Exchanger Operation and Two Heat Exchangers Parallel Operation at the Same Flow Rate

    图  7  不同换热器一次水入口温度下,单台独立运行与2台并联运行的等效分析

    Figure  7.  Analysis of Equivalent Capacity between the Single Heat Exchanger Operation and Two Heat Exchangers Parallel Operation at Different Primary Water Inlet Temperatures of Heat Exchangers

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出版历程
  • 收稿日期:  2021-05-28
  • 录用日期:  2022-02-18
  • 修回日期:  2021-12-25
  • 刊出日期:  2022-04-02

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